Daphane 发表于 5 天前

关于SpaceX星舰 你需要知道的信息

來源:大紀元



2024年10月13日,星舰火箭的超重型助推器成功回收。(Steve Jurvetson/CC By-SA 2.0)


【大纪元2024年11月23日讯】(大纪元记者薛止墨编译报导)SpaceX的大型星舰火箭有改变商业太空经济的巨大潜力,确保美国在太空竞赛中的全球领导地位,并首次将人类送上火星。但首先,它必须成功进入轨道。
随着星舰测试计划的加速推进,该公司展示了火箭越来越多的强大能力,使这一切变得更加可能。然而,对许多人来说,星舰仍然被视为来自世界首富的虚荣项目。下文试图解释这款火箭的起源以及它可能的未来方向。
什么是星舰星舰(Starship)高达近400英尺,是有史以来最大和最强大的火箭。作为比较,该公司的“猎鹰9号”(Falcon 9)火箭高229英尺,而将阿波罗任务送上月球的“土星5号”(Saturn V)火箭高 363 英尺。星舰也代表了SpaceX存在的理由:如马斯克所言,通过太阳系传播“意识之光”,从月球和火星开始。这款火箭由两段组成:“超重型助推器”(Super Heavy booster)和“第二段”(the second stage),后者也被称为星舰。在发射时,超重型助推器使用其33颗猛禽(Raptor)引擎产生惊人的1,670万磅的推力。这是将超过100-150吨的货物和人员送入低地球轨道所需的力量——这与登月用到的“土星5号”相当,但在几个方面更为先进。最大的变化是星舰的设计是让它完全可以被重复使用,这意味着最终两段火箭都会返回发射场,迅速进行翻新并用于下一次任务。这是火箭历史上的创举。虽然SpaceX在“猎鹰9号”火箭上开创了助推器重新使用的先例,但其上段火箭仍然留在轨道上,并最终在地球大气层中烧毁。

马斯克称,这种可重用性,加上惊人的有效载荷能力,可能使星舰的发射成本(对于SpaceX公司来说)降至每次发射200万至300万美元。虽然我们对该公司每次发射“猎鹰9号”的具体成本并不清楚,因为SpaceX的财务数据是保密的,但它们的客户端价格为6,975万美元。星舰计划的起源星际旅行几乎自SpaceX创立之初就嵌入了该公司的DNA。设计开发一款能够将数吨重的负载运送到低地球轨道、月球甚至更远星球的重型火箭,这个项目已经有二十年的历史。早在2005年,马斯克就公开讨论了他计划建造一款有效载荷能力达100吨的火箭以送往低地球轨道。现在被称为星舰的火箭曾经有过几个不同的名称,包括“BFR”和“BFS”(分别代表Big F-ing Rocket/Ship 或Big Falcon Rocket/Ship)、火星殖民运输器,以及星际运输系统。在2019年7月,名为“Starhopper”的小型二级原型火箭首次完成了一次小跳跃;随后,名为SN15的首个大型示范火箭于2021年5月成功完成了高空测试飞行。当然,这一路走来并不完全顺利:该公司在此过程中也有不少原型机爆炸,并且其在2023年4月和11月的第一次和第二次综合飞行测试均以空中爆炸而告终。近年来,星舰计划的加速发展主要得益于两个变化:一是“星链”(Starlink)的启动和运营,这是 SpaceX的互联网卫星群,为星舰的开发提供了关键的收入;二是NASA颁发的40亿美元人类登陆系统(HLS)奖励,用于开发一个能够将人类送上月球的星舰版本,以支持阿尔忒弥斯计划。这也引出了下一个问题。为什么星舰很重要星舰通常被视为一位亿万富翁的个人兴趣项目,但这对于星舰的目的或其在未来太空经济中可能扮演的角色是一种深刻的误解。

无论星舰何时进入商业运营,几乎所有行业专家都一致认为,它有潜力根本改变太空经济。如上所述,没有其它发射载具可完全重复使用,而那些部分可重复使用的载具也无法与星舰火箭的巨大尺寸和力量相提并论。这意味着什么?随着大宗货物发射能力的基本解决,人们可以开始想像许多令人难以置信且前所未有的可能性。当然,前提是其它相关行业能够跟上。星舰不仅是商业太空产业增长的关键,NASA也将其阿尔忒弥斯计划的希望寄托于这款大型发射载具,当它在2021年将HLS奖励颁发给SpaceX,以交付能够将宇航员送上月球的载人星舰,这一奖励基本上将星舰从一家公司的一项雄心壮志转变为美国在太空领域确保持续优势的重要部分。下一次飞行测试第六次飞行测试目前计划在11月18日或之后进行。我们在这里详细说明测试的主要飞行目标。该公司将尝试重现之前测试飞行的成功,包括使用从发射塔伸出的巨型“筷子”手臂捕捉超重型助推器,以及测试硬体和软体的升级。什么时候能去火星根据马斯克最新的估计,星舰计划将于2026年发射前往火星。根据两颗行星围绕太阳的轨道位置,这是前往火星任务的最早机会。然而,SpaceX是否能在如此长的任务之前准备好所需的火箭,这仍然不明朗,主要是因为仍有一些重大技术挑战需要克服,例如在轨道上进行燃料添加。

没错:要到达火星,甚至是月球,星舰需要依赖在轨道上运行的星舰油轮进行加油。这艘油轮将在主运载工具继续其旅程之前补充燃料。加油过程需要进行多次,这对于阿尔忒弥斯-3计划,SpaceX预计在该任务之前需要发射约10艘加油油轮进入轨道。马斯克在4月告诉SpaceX员工,前往火星的星舰将不会完全像今天看到的那样。这艘星际星舰的高度可能达到500英尺,并且将提供更多的空间供宇航员和货物使用。
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